浙江专版2019版高考物理大一轮复习第五章机械能守恒定律第3课时机械能守恒定律及其应用学案

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1、第3课时机械能守恒定律及其应用I基础棉理「一、重力势能1•重力做功的特点(1)重力做功与路径无关,只与始、末位置的高度差有关。(2)重力做功不引起物体机械能的变化。2.重力做功与重力势能变化的关系(1)定性关系：重力对物体做正功，重力势能就减小;重力对物体做负功，重力势能就增大。⑵定量关系：重力对物体做的功等于物体重力势能的减小量。即妮=—(伦一爲)=爲一伦=_△召。(3)重力势能的相对性和系统性①重力势能的具体大小与零势能面的选取是有关的，即具有相对性。②重力势能是物体和地球共有的，即具有系统性。二、弹性势能1.概念：物体由于发生弹性形变而具有

2、的能。2.大小：弹簧的弹性势能的大小与形变暈及劲度系数有关，弹簧的形变量越大,劲度系数越太，弹簧的弹性势能越大。3.弹力做功与弹性势能变化的关系：类似于重力做功与重力势能变化的关系，用公式表示：W=—卜氏。三、机械能及其守恒定律1•机械能：动能和势能统称为机械能,其中势能包扌舌弹性势能和重力势能。2.机械能守恒定律(1)内容：在只有重力或弹力做功的物体系统内,动能与势能可以相互转化，而总的机械能保持不变。(2)表达式：mgh

3、+*7〃话=mghi+*诒。3.守恒条件：只有重力或弹簧的弹力做功。【思考判断】1.重力势能的大小与零势能参考面的选取有关

4、(V)2.重力势能的变化量与零势能参考面的选収无关(V)3.被举高的物体重力热能一定不为零(X)4.物体所受合外力为零，其机械能一定守恒(X)5.合外力做功为零，物体的机械能一定守恒(X)6.做匀速运动的物体其机械能一定守恒(X)7.克服重力做功，物体的重力势能一定增加(V)8.发生弹性形变的物体都具有弹性热能(V)I考点探究「考点一重力势能(c/c)弹性势能(b/b)［要点突破］1.对重力做功和重力势能的儿点理解(1)重力做功的大小与物体的运动状态无关，与物体是否受其他力无关。(2)重力做功，一定会引起重力势能的变化。(3)重力势能是标量，但有

5、正负，其意义表示物体的重力势能比它在参考平面的重力势能大还是小。(4)眺=—人禺中的负号表示重力做的功与重力势能变化的绝对值相等，符号相反。2.对弹性势能的理解(1)弹性势能是市物体的相对位置决定的能。(2)当弹簧形变量的长度为零时，弹性势能计为零，弹簧被拉长或压缩后，都具有弹性势能。(3)表达式适用范围：在弹簧的弹性限度之内，该式成立，与其他受力无关，与运动状态无关。［典例剖析］【例1】关于重力势能，下列说法中正确的是()A.物体的位置一旦确定，它的重力势能的大小也随之确定B.物体与零势能面的距离越大，它的重力势能也越大C.一个物体的重力势能从

6、一5J变化到一3J,重力势能减少了A.重力势能的变化暈与零势能而的选取无关解析物体的重力势能与零势能面的选取有关，同一物体在同一位置相对不同的零势能面的重力势能不同，选项A错误；物体在零势能面以上，距零势能面的距离越大，重力势能越大;物体在零势能面以下，距零势面的距离越大，重力势能越小，选项B错误；重力势能中的正、负号表示大小，一5J的重力热能小于一3J的重力热能，选项C错误；重力做的功量度了重力势能的变化，选项D正确。答案D【例2］如图所示，在光滑水平面上有一物体，它的左端连一弹簧，弹簧的另一端固定在墙上，在力尸作用下物体处于静止状态，当撤去厂

7、后，物体将向右运动，在物体向右运动的过程中，下列说法正确的是()A.弹簧的弹性势能逐渐减少B.弹簧的弹性势能逐渐增加C.弹簧的弹性势能先增加再减少D.弹赞的弹性势能先减少再增加解析当力尸作用在物体上时，弹簧处于压缩状态，具有弹性势能，当撤去力尸后，物体向右运动。随着物体向右运动，弹簧的压缩量逐渐减小，弹性势能减少，当弹簧恢复原长时,弹性势能为零，但物体的运动速度仍然向右，继续向右运动，弹簧被拉长，弹性势能增加,所以选项D正确。答案D【方法总结】(1)物体的重力势能大小与参考面的选择有关。(2)重力做功过程是重力势能改变的过程，重力势能的改变只与重

8、力做功有关，与其他力做功无关。［针对训练］1.篮球场上，运动员练习投篮，篮球划过一条漂亮的弧线落入篮筐，球的轨迹如图屮虚线所示。从篮球出手到落入篮筐的过程中，篮球的重力势能()A.一直增大B.一直减小C.先减小后增大D.先增大后减小解析篮球出手后先上升后下降，故重力势能先增大后减小，D正确。答案D1.如图所示，小明玩蹦蹦杆，在小明将蹦蹦杆中的弹簧向下压缩的过程中，小明的重力势能、弹簧的弹性势能的变化是()弹性毎能增大弹性势能减少弹性势能减少弹性势能增大A.重力势能减少,B.重力势能增大,C.重力势能减少,D.重力势能不变,解析弹簧向下压缩的过程屮

9、，弹簧压缩量增大，弹性热能增大；重力做正功，重力豹能减少，故A正确。答案A考点二机械能守恒定律及应用(d/d)［要点突破］1•机械能守恒